RU2164856C2 - Способ обработки изделий - Google Patents
Способ обработки изделий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2164856C2 RU2164856C2 RU97121742A RU97121742A RU2164856C2 RU 2164856 C2 RU2164856 C2 RU 2164856C2 RU 97121742 A RU97121742 A RU 97121742A RU 97121742 A RU97121742 A RU 97121742A RU 2164856 C2 RU2164856 C2 RU 2164856C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sand
- metal
- boundary
- chemical milling
- removal
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам пескоструйной обработки, для уплотнения поверхности после снятия металла. Способ включает предварительное снятие металла с поверхности и последующий ее наклеп корундовым песком, разгоняемым в потоке воздуха. Снятие металла ведут химическим фрезерованием с образованием границы между химически фрезерованной и нефрезерованной поверхностями. Корундовый песок подают под углом 35 - 55° к указанной границе в процессе перемещения обрабатываемой зоны. Изобретение позволяет повысить усталостную прочность детали с низкой жесткостью к изгибающей нагрузке после химического фрезерования части ее поверхности. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к способам пескоструйной обработки для уплотнения поверхности после снятия металла.
Известен способ обработки, предусматривающий предварительное снятие металла с поверхности и ее последующий наклеп дробью, которую разгоняют в потоке воздуха (а.с. SU 1650408). Относительная дороговизна и ограниченность номенклатуры дроби по ее размерам ограничивают возможности использования способа.
Известен способ обработки детали, включающий предварительное снятие металла с поверхности и последующий ее наклеп корундовым песком, разгоняемым в потоке воздуха (Гончаренко К.С. и др. Справочник гальванотехника, Москва, 1948, с. 13), принятый в качестве наиболее близкого аналога. Способ сопряжен с возникновением значительных внутренних напряжений, приводящих к деформации обрабатываемых листовых деталей, что затрудняет последующую сборку и эксплуатацию агрегатов и систем.
Техническим результатом изобретения является повышение усталостной прочности детали с низкой жесткостью к изгибающей нагрузке после химического фрезерования части ее поверхности.
Поставленный результат достигается тем, что в известном способе обработки детали, включающем предварительное снятие металла с поверхности и последующий ее наклеп корундовым песком, разгоняемым в потоке воздуха, снятие металла ведут химическим фрезерованием с образованием границы между химически фрезерованной и нефрезерованной поверхностями, а корундовый песок подают под углом 35-55o к указанной границе в процессе перемещения обрабатываемой зоны, при этом расход корундового песка составляет (0,01-0,03)·10-3 кг·с/см2, размер его частиц - 0,08-0,25 мм, а перемещение обрабатываемой зоны ведут со скоростью 0,5-1,5 м/мин. Кроме того, при реализации способа ширина обрабатываемой зоны составляет 50-100 мм по обе стороны от границы предварительно химически фрезерованной поверхности, а давление потока воздуха поддерживают в интервале 2-3 кг/см2.
Наклеп корундовым песком под указанным углом обеспечивает требуемое упрочнение поверхности в зоне, где при химическом фрезеровании образовались углубления, уходящие вглубь необработанного материала. При меньшем размере частиц (зерен) песка для придания им необходимой кинетической энергии потребовалось бы значительное увеличение скорости потока и соответствующего давления воздуха. Указанные расход песка и скорость перемещения фронта потока гарантируют требуемое распределение песка, соответствующее распределению по поверхности углублений, образовавшихся при химическом фрезеровании, и необходимой длительности наклепа. При меньшем расходе песка или большей скорости перемещения наклеп в местах наиболее значительных углублений, образовавшихся при химическом фрезеровании, может оказаться недостаточным для требуемого уплотнения предварительно обработанной поверхности. Увеличение же расхода или уменьшение скорости затрудняет подбор оборудования и контроль соответствия полученного наклепа требуемому уплотнению.
В большинстве случаев при среднестатистических размерах и распределении углублений, образовавшихся в процессе химического фрезерования целесообразно осуществлять наклеп в зоне, равной 50-100 мм, по обе стороны от границы предварительно химически фрезерованной поверхности.
Такая скорость предпочтительна в неавтоматизированном производстве. При тех же условиях предпочтительно, если давление воздуха, направляемого на разгон корундового песка, поддерживают в интервале значений 2-3 кг/см2.
При таком давлении песок приобретает достаточную энергию для осуществления нужного наклепа.
Перечень фигур чертежей
В дальнейшем изобретение поясняется конкретными примерами со ссылками на прилагаемые схему и графики зависимости, на которых изображены:
фиг. 1 - схема, иллюстрирующая обработку детали по патентуемому способу,
фиг. 2 - график повторно-статической выносливости детали от степени наклепа,
фиг. 3 - график степени наклепа от угла подачи потока с песком,
фиг. 4 - график расхода песка от давления воздуха.
В дальнейшем изобретение поясняется конкретными примерами со ссылками на прилагаемые схему и графики зависимости, на которых изображены:
фиг. 1 - схема, иллюстрирующая обработку детали по патентуемому способу,
фиг. 2 - график повторно-статической выносливости детали от степени наклепа,
фиг. 3 - график степени наклепа от угла подачи потока с песком,
фиг. 4 - график расхода песка от давления воздуха.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Поверхность 1 детали 2 предварительно подвергают химическому фрезерованию, сопровождающемуся снятием металла. В процессе химического фрезерования по границе 3 между химически фрезерованной поверхностью 1 и поверхностью 4, которая не подвергается химическому фрезерованию, образуются уходящие в материал углубления 5. Величина этих углублений может быть от 0,01 мм до 0,10 мм в зависимости от величины стравливания металла, способа разметки поверхности, травящих растворов и других технологических факторов. В результате создаются концентраторы, приводящие к опасности значительного снижения усталостной прочности детали. Кроме того, при химическом фрезеровании деталей из титановых сплавов и сталей происходит значительное наводораживание обрабатываемых поверхностей, и вследствие этого, снижение механических свойств детали. Наклеп химически фрезерованной поверхности осуществляется для нейтрализации влияния как углублений вблизи границы 3, так и наводораживания поверхности 1.
Поверхность 1 детали 2 предварительно подвергают химическому фрезерованию, сопровождающемуся снятием металла. В процессе химического фрезерования по границе 3 между химически фрезерованной поверхностью 1 и поверхностью 4, которая не подвергается химическому фрезерованию, образуются уходящие в материал углубления 5. Величина этих углублений может быть от 0,01 мм до 0,10 мм в зависимости от величины стравливания металла, способа разметки поверхности, травящих растворов и других технологических факторов. В результате создаются концентраторы, приводящие к опасности значительного снижения усталостной прочности детали. Кроме того, при химическом фрезеровании деталей из титановых сплавов и сталей происходит значительное наводораживание обрабатываемых поверхностей, и вследствие этого, снижение механических свойств детали. Наклеп химически фрезерованной поверхности осуществляется для нейтрализации влияния как углублений вблизи границы 3, так и наводораживания поверхности 1.
При осуществлении описываемого способа осуществляют наклеп поверхностей 1 и 4 вдоль границы 3 между ними в зоне 50-100 мм по обе стороны от границы 3. Наклеп осуществляют корундовым песком, который разгоняют в потоке воздуха. Воздух с давлением 2-3 кг/см2 подают через регулирующий вентиль 6. Далее, посредством смесителя 7 формируется поток корундового песка, который подают под углом 35-55o к границе 3. Размер зерен (частиц) песка, вводимых в поток, равен 0,08-0,25 мм. Расход песка при помощи вентиля 6 поддерживают в диапазоне (0,01-0,03)·10-3 кг·c/см2. Наклеп осуществляют в процессе перемещения фронта 8 потока относительно поверхности 1 вдоль границы 3. Перемещение может быть осуществлено либо перемещением детали 2 по стрелке А при неподвижном сопле 9, либо перемещением этого сопла при неподвижной детали 2.
При осуществлении способа реализуются зависимости:
Gп = 0,1Gв·KP,
где Gп - расход песка в кг/с;
Gв - расход воздуха в кг/с;
K - коэффициент, зависящий от устройства смесителя 7 и сопла 9;
P - давление воздуха кг/см2
где S - площадь сопла;
P - давление воздуха;
T - температура воздуха в K;
q - коэффициент критики.
Gп = 0,1Gв·KP,
где Gп - расход песка в кг/с;
Gв - расход воздуха в кг/с;
K - коэффициент, зависящий от устройства смесителя 7 и сопла 9;
P - давление воздуха кг/см2
где S - площадь сопла;
P - давление воздуха;
T - температура воздуха в K;
q - коэффициент критики.
Вылетающие из сопла частицы песка со скоростью от 50 до 150 м/с ударяются под углом 45o о поверхности 1 и 4 детали вдоль границы 3, создавая при этом участки сжатых зон. Сжимающие усилия направлены также под углом 45o к поверхностям детали. Получаемый наклеп имеет строгую направленность и сравнительно небольшую глубину - от 0,05 до 0,1 мм. Это создает условия, при которых деформация листовых деталей незначительна.
Обдуваемая песком металлическая поверхность принимает матовый, бархатистый на ощупь вид. При этом чистота поверхности значительно повышается. Так, для листовых изделий из титана при обдуве песком с грануляцией не более 160 микрон, чистота поверхности после обдува изменяется с Rz=40 до 2,5. При нанесении лакокрасочных покрытий величина наклепа не снижается. Гальваническое покрытие снижает влияние наклепа пропорционально наносимой толщине покрытия.
При скоростях перемещения менее 0,5 м/мин можно создать участки перенаклепа, что приведет к значительной деформации детали и снижению ее усталостной выносливости. При скоростях более 1,5 м/мин можно не достигнуть требуемого эффекта.
Наклеп, создаваемый на химическом фрезеровании поверхности, способствует устранению влияния углублений и значительно ослабляет охрупчивание от наводораживания. Пескоструйная обработка границы химически фрезерованной поверхности и не фрезерованной по указанным режимам способствуют значительному увеличению повторно-статической выносливости.
Пластины сплава с углублениями от 0,01 до 0,03 мм при нагружении пластин σB = 0,45 без пескоструйной обработки выдерживают 8-12·103 циклов, в то время как опескоструенные от 10·105-106 циклов.
Claims (3)
1. Способ обработки детали, включающий предварительное снятие металла с поверхности и последующий ее наклеп корундовым песком, разгоняемым в потоке воздуха, отличающийся тем, что снятие металла ведут химическим фрезерованием с образованием границы между химически фрезерованной и нефрезерованной поверхностями, а корундовый песок подают под углом 35 - 55o к указанной границе в процессе перемещения обрабатываемой зоны, при этом расход корундового песка составляет (0,01 - 0,03) · 10-3 кг · с/см2, размер его частиц - 0,08 - 0,25 мм, а перемещение обрабатываемой зоны ведут со скоростью 0,5 - 1,5 м/мин.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что ширина обрабатываемой зоны составляет 50 - 100 мм по обе стороны от границы предварительно химически фрезерованной поверхности.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что давление потока воздуха поддерживают в интервале 2 - 3 кг/см2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97121742A RU2164856C2 (ru) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | Способ обработки изделий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97121742A RU2164856C2 (ru) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | Способ обработки изделий |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU97121742A RU97121742A (ru) | 1999-08-27 |
RU2164856C2 true RU2164856C2 (ru) | 2001-04-10 |
Family
ID=20200562
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97121742A RU2164856C2 (ru) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | Способ обработки изделий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2164856C2 (ru) |
-
1997
- 1997-12-10 RU RU97121742A patent/RU2164856C2/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ГОНЧАРЕНКО К.С. и др. Справочник гальванотехника. - М.: Государственное издательство местной промышленности РСФСР, 1948, с.13. SU 16540408 A1 (ПИЛЯГИН М.В. и др.), 23.05.1991. БИЛИК Ш.М. Абразивно-жидкостная обработка металлов. - М.: Машгиз, 1960, с.6-13. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4731125A (en) | Media blast paint removal system | |
Khan et al. | Performance of different abrasive materials during abrasive water jet machining of glass | |
Balasubramaniam et al. | A study on the shape of the surface generated by abrasive jet machining | |
US4428213A (en) | Duplex peening and smoothing process | |
JP2002200562A (ja) | ロータへの羽根の固定部の寿命を延ばすための方法 | |
US3705511A (en) | Low penetration ball forming process | |
Kirk | Shot peening | |
EP2606161A1 (de) | Verfahren zum konditionieren der oberfläche gehärteter korrosionsgeschützter bauteile aus stahlblech | |
Benenati et al. | Development of a deposition strategy in cold spray for additive manufacturing to minimize residual stresses | |
KR102173928B1 (ko) | 금속 제품의 표면 처리 방법 및 금속 제품 | |
RU2164856C2 (ru) | Способ обработки изделий | |
EP3613873A1 (en) | Dynamically impacting method for simultaneously peening and film-forming on substrate as bombarded by metallic glass particles | |
Achtsnick et al. | Advances in high performance micro abrasive blasting | |
JPH10100069A (ja) | ショットピ−ニング方法及び処理物品 | |
O'Hara | Peen‐Forming–A Developing Technique | |
Korzynski | Predicting the height of uneven surface after ball-peening machining | |
DE50102216D1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum plasmaimpulsverfestigen eines metallischen bauteils | |
Efremov et al. | Shotblasting process for surface hardening | |
Praveen et al. | Surface cleaning of IS-2062 E350 grade steel plates by shot blasting method | |
JP4821978B2 (ja) | プレス工具の表面処理方法および該方法で表面処理されたプレス工具 | |
JPH08323626A (ja) | ショットピーニング方法および処理物品 | |
JPH0413573A (ja) | 金属製品の表面仕上げ方法 | |
KR101961183B1 (ko) | 금형의 증착 전처리 방법 | |
JPH01312029A (ja) | オーステナイト系ステンレス鋼板及びオーステナイト系耐熱鋼板の強化方法 | |
JPH08267400A (ja) | ウォータージェットによる表面異質層を有する材料表面の処理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20080911 |
|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20111013 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20130527 |
|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20131226 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner |